專利名稱：一種處理原子鐘之間時間段的協(xié)變方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種時間段的協(xié)變方法，尤其涉及一種處理原子鐘之間時間段的協(xié)變方法。
背景技術(shù)：
目前在地球的文明中，原子鐘是精度最高的計(jì)時工具，但一直存在原子秒輸出不穩(wěn)定的問題，尤其在原子鐘相對地表運(yùn)動過程中，其穩(wěn)定性明顯下降。對于這個問題目前一直沒有系統(tǒng)的技術(shù)解決方法，而是將原子鐘設(shè)想為相對論理論中的“理想鐘”，簡單地套用愛因斯坦的時間公式進(jìn)行運(yùn)算，并且忽視了“真空不空”，忽視了電磁信號傳遞時所受到的干擾，并在對稱空間內(nèi)，進(jìn)行能量運(yùn)算。
1993年，廖銘聲(中)公開了使用流體力學(xué)對“麥克斯韋方程組”的完備推導(dǎo)，及使用流力學(xué)對“廣義相對論度規(guī)”的推導(dǎo)(見《流體不變論》，上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社)。2002年陳紹光(中)公開了使用量子力學(xué)對“廣義相對論度規(guī)”的推導(dǎo)(見《引力起源與引力紅移》，四川科學(xué)技術(shù)出版社)。上述兩個推導(dǎo)表明，電磁介質(zhì)、量子系綜、引力空間其實(shí)是同一種物理實(shí)在。這進(jìn)一步推進(jìn)了薛定萼假說電磁波是一種介質(zhì)波。在此之后，Marmanis(美)、Dmitrieyv(俄)、Feist(德)、劉啟新(中)、楊新鐵(中)、黃志洵(中)、楊紅新(中)、程穩(wěn)平(中)等人，在各自的課題中，皆得到支持上述觀點(diǎn)的研究成果。綜合上述具體研究成果，我們做下述猜想目前最普遍的原子鐘Δt輸出誤差，是電磁波源相對電磁介質(zhì)運(yùn)動造成的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種處理原子鐘之間時間段的協(xié)變方法，它可以通過分別測定兩個原子鐘相對介質(zhì)運(yùn)動速度來協(xié)變兩個原子鐘的時間段。
根據(jù)流體力學(xué)“可壓縮流理論”，在介質(zhì)中相對介質(zhì)運(yùn)動的波源，其振動頻率會降低。其簡化定量結(jié)果為v′=1-v2c2v.]]>這與愛因斯坦的“狹義相對論紅移”定量是一致的。并確定紅移關(guān)系是一種相對協(xié)變關(guān)系。而任意原子鐘都可能經(jīng)歷兩種“狹義相對論紅移”(1)頻率鎖定之前，原子相對介質(zhì)運(yùn)動產(chǎn)生的紅移。
(2)頻率鎖定之后，內(nèi)部振動器相對介質(zhì)運(yùn)動產(chǎn)生的紅移。
由于邁克爾遜實(shí)驗(yàn)否定了地球公轉(zhuǎn)數(shù)量級上的電磁介質(zhì)漂移，而Sagnac效應(yīng)卻可以測出地球的自轉(zhuǎn)角加速度。由此得出，行星附近的電磁介質(zhì)，在行星公轉(zhuǎn)軌道上與行星同步公轉(zhuǎn)，而基本不隨行星同步自轉(zhuǎn)。
對于“原子鐘標(biāo)鐘”來說，其波源是原子。不同原子鐘的原子束相對于電磁介質(zhì)運(yùn)動速度不同，產(chǎn)生的“原Δt”就不一樣。設(shè)相對電磁介質(zhì)靜止的原子“輻射出n個波面的時間”為Δt0，相對電磁介質(zhì)以速度V運(yùn)動的原子“輻射出n個波面的時間”為Δtx，則Δtx=1-v2c2Δt0.]]>對于“一般原子鐘”來說，其工作狀態(tài)是“頻率鎖定狀態(tài)”，工作狀態(tài)中的波源是“內(nèi)部振動器”。設(shè)AB兩鐘相對介質(zhì)靜止，彼此“內(nèi)部振動器”保持頻率同步后，如A鐘仍相對介質(zhì)靜止，B鐘相對介質(zhì)運(yùn)動，運(yùn)動速度為V，則ΔtB=1-v2c2ΔtA.]]>由此可以列出通用的Δt的變換方程Δt1/Δt2=1-x2c2/1-y2c2---(1)]]>x——輸出Δt為Δt1的原子鐘波源相對介質(zhì)運(yùn)動速度的具體值y——輸出Δt為Δt2的原子鐘波源相對介質(zhì)運(yùn)動速度的具體值c——光速常數(shù)以下簡稱方程(1)為“Δt標(biāo)準(zhǔn)變換方程”。
略去四次及更方次項(xiàng)，“Δt標(biāo)準(zhǔn)變化方程”可近似為Δt1/Δt2＝(2c2-x2)/(2c2-y2)(2)以下稱方程(2)為“Δt近似變換方程”。
根據(jù)方程(1)或方程(2)可以通過以下步驟實(shí)現(xiàn)“對鐘”1、確定一原子鐘波源相對電磁介質(zhì)的運(yùn)動速度。
2、確定另一原子鐘波源相對電磁介質(zhì)的運(yùn)動速度。
3、把兩個速度代入“Δt標(biāo)準(zhǔn)變換方程”或“Δt近似變換方程”求解。
求解所得答案即是兩個原子鐘之間時間段的協(xié)變值。
本發(fā)明所提供的一種處理原子鐘之間時間段的協(xié)變方法可通用于原子鐘時間段輸出的協(xié)變，使用范圍廣，在航天應(yīng)用上，與目前借助電磁信號傳遞的授時技術(shù)相比，其穩(wěn)定性更強(qiáng)，并且不受自然原因或人為因素的干擾，是一種非電磁信號傳遞授時方法的對鐘技術(shù)，可用于原子鐘生產(chǎn)、超精密加工、航空航天器控制。
具體實(shí)施例方式
下面對本發(fā)明進(jìn)行具體說明。
(1)“兩極鐘”與“赤道鐘”比較。由于兩極附近地球自轉(zhuǎn)線速度，小于赤道附近地球自轉(zhuǎn)線速度。所以“兩極鐘”的相對快。這與1905年愛因斯坦在《運(yùn)動物體電動力學(xué)》中所做的實(shí)驗(yàn)預(yù)言結(jié)果是一致的。由于1905年地球人類還沒有原子鐘，愛因斯坦當(dāng)年只能使用機(jī)械鐘對此進(jìn)行說明。
(2)“西向鐘”與“東向鐘”比較。在地表中緯度地區(qū)，地表自轉(zhuǎn)速度大約為1馬赫?！拔飨蜱姟痹?馬赫內(nèi)，相對電磁介質(zhì)速度，小于同緯度地表基地相對于電磁介質(zhì)的速度?！皷|向鐘”相對電磁介質(zhì)速度總大于同緯度地表基地相對于電磁介質(zhì)的速度。所以，這種情況下，“西向鐘”相對快。
(3)“同步衛(wèi)星鐘”與“基地鐘”比較?！巴叫l(wèi)星鐘”與“基地鐘”角速度一致，前者旋轉(zhuǎn)半徑大，相對線速度大。所以“同步衛(wèi)星鐘”相對慢。
(4)“東向原子束標(biāo)鐘”與“西向原子束標(biāo)鐘”同地同原子束速比較。“同原子束速”是相對地表來說的“同速”，相對電磁介質(zhì)來說，“東向原子束標(biāo)鐘”的原子比“西向原子束標(biāo)鐘”的原子更快。所以“東向原子束標(biāo)鐘”相對快。
權(quán)利要求
1.一種處理原子鐘之間時間段的協(xié)變方法，其特征在于可以通過以下步驟實(shí)現(xiàn)“對鐘”1)確定一原子鐘波源相對電磁介質(zhì)的運(yùn)動速度；2)確定另一原子鐘波源相對電磁介質(zhì)的運(yùn)動速度；3)把兩個速度代入“Δt標(biāo)準(zhǔn)變換方程”或“Δt近似變換方程”求解；也就是將兩個速度代入方程Δt1/Δt2=1-x2c2/1-y2c2]]>或方程Δt1/Δt2＝(2c2-x2)/(2c2-y2)進(jìn)行求解，其中Δt1為一原子鐘的時間段，Δt2為另一原子鐘的相應(yīng)時間段，x為輸出Δt為Δt1的原子鐘波源相對介質(zhì)運(yùn)動速度的具體值，y為輸出Δt為Δt2的原子鐘波源相對介質(zhì)運(yùn)動速度的具體值，c為光速常數(shù)；求解所得Δt1/Δt2即是兩個原子鐘之間時間段的協(xié)變比值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的處理原子鐘之間時間段的協(xié)變方法，其特征在于在確定Δt1、Δt2、x、y四個量中的任意三個量后，利用Δt標(biāo)準(zhǔn)變換方程或Δt近似變換方程進(jìn)行求解確定另一個未知量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種處理原子鐘之間時間段的協(xié)變方法，它是根據(jù)紅移理論和介質(zhì)理論來得出“Δt標(biāo)準(zhǔn)變換方程”和“Δt標(biāo)準(zhǔn)變化方程”，然后將兩個原子鐘波源相對電磁介質(zhì)的運(yùn)動速度代入方程中進(jìn)行求解，求解所得答案即是兩個原子鐘之間時間段的協(xié)變值。本發(fā)明所提供的一種處理兩個原子鐘之間時間段的協(xié)變方法可通用于原子鐘時間段輸出的協(xié)變，使用范圍廣，在航天應(yīng)用上，與目前借助電磁信號傳遞的授時技術(shù)相比，其穩(wěn)定性更強(qiáng)，并且不受自然原因或人為因素的干擾，是一種非電磁信號傳遞授時方法的對鐘技術(shù)，可用于原子鐘生產(chǎn)、超精密加工、航空航天器控制。
文檔編號G04F5/14GK1673908SQ20051006588
公開日2005年9月28日 申請日期2005年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月20日
發(fā)明者和滿 申請人:和滿